[林納生] 核仁蛋白Fibrillarin 透過甲基化衛星核酸移動蛋白以促進其在植物中的運送
發稿時間:核酸的運輸在植物發育的幾乎每一階段都至關重要。然而,植物寄生物—病毒—以及寄生於病毒的衛星核酸,如何在植物體內進行系統性移動以建立感染,其機制仍知之甚少。先前,我們證實竹嵌紋病毒衛星核酸(satBaMV)可在不依賴協助病毒、但依賴核仁蛋白 Fibrillarin(FIB)的情況下,自主且系統性地移動。此過程中,satBaMV與FIB 以及 satBaMV 編碼的 P20 移動蛋白組成可移動的核酸蛋白複合體(RNP)。本研究進一步發現 P20 蛋白的富精胺酸基序(arginine-rich motif, ARM)可引導其定位至核仁,並在核仁與 Cajal 小體中與 FIB 互作,同時ARM 會被FIB甲基化。FIB 的甲基轉移酶(methyltransferase, MTase)活性對 satBaMV 的系統性移動至為重要。雖然 MTase 缺陷的FIB突變體仍能在體內與 satBaMV 結合,但無法在 FIBi 植株中恢復 satBaMV 的長距離運輸。P20 的甲基化不僅有助於其定位至細胞質連絡絲(plasmodesmata, PD),也促使 FIB 、satBaMV與 P20 以 RNP 複合體形式在核質間穿梭並運送至 PD。satBaMV 的P20甲基化突變株失去 PD 定位與長距離移動的能力,而模擬甲基化的P20則可恢復衛星核酸的移動功能。本研究揭示了 FIB 參與 P20 甲基化如何正向調控植物中衛星核酸的系統性運輸機制,提供對 RNA 系統性移動分子基礎的深入見解,並開啟宿主與衛星核酸交互作用之新分子機制。本研究由中央研究院植物暨微生物學研究所林納生主導,並與中興大學生物科技學研究所徐堯煇與胡仲祺二位老師合作。張志豪與王俊達博士為共同第一作者。研究經費由本院深耕計畫補助。成果發表於The Plant Cell期刊https://doi.org/10.1093/plcell/koaf224。
為強調此研究的重要性,The Plant Cell 以較通俗的語言製作“簡介” ,標題為 「搭便車:竹嵌紋病毒的衛星核酸劫持甲基轉移酶 fibrillarin,穿越整株植物移動」 ,使更廣泛的讀者理解本發現 (https://doi.org/10.1093/plcell/koaf226)。